2024年高中物理 3.3 能量守恒定律教案 新人教版选择性必修第三册

2024年高中物理3.3能量守恒定律教案新人教版选择性必修第三册主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：能量守恒定律

2.教学年级和班级：高中物理，选择性必修第三册

3.授课时间：2024年9月20日

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标1.理解能量守恒定律的概念，掌握其表述方式和实质。

2.能够运用能量守恒定律分析实际问题，提高解决物理问题的能力。

3.培养学生的科学思维，提升科学探究和创新能力。

4.强化学生的团队协作意识，提高沟通与表达的能力。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在学习能量守恒定律之前，学生应该已经掌握了基本的物理概念，如力、热、光、电等现象的基本原理，以及能量的转化和守恒概念。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对物理学科的兴趣普遍较高，尤其是对实验和实际问题解决方面。学生的能力方面，大部分学生具备一定的逻辑思维和数学基础，能够进行简单的物理计算和分析。在学习风格上，学生可能更偏向于视觉和动手操作，因此需要通过实验和实际例题来增强理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解能量守恒定律时，学生可能会对抽象的能量概念和守恒原则感到困惑，难以将理论应用到实际问题中。此外，能量守恒定律在不同的情境下可能有不同的表现形式，学生需要能够灵活运用和适应。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《新人教版选择性必修第三册》物理教材，以便跟随课程内容进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的能量守恒定律的图片、图表、视频等多媒体资源，以丰富教学手段，帮助学生更好地理解和掌握概念。

3.实验器材：准备实验所需的器材，如小球、滑轮、绳子、电子秤、温度计等，确保实验器材的完整性和安全性。实验内容可以包括能量转换和守恒的实验，如滑轮组下降实验、热能转化实验等。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生进行小组讨论和实验操作。同时，确保教室内的设备如投影仪、白板等正常运作，以支持多媒体资源和实验教学的需要。

5.教学工具：准备教学所需的笔记本电脑、投影仪、白板笔等工具，以便进行多媒体展示和教学记录。

6.教学PPT：制作与能量守恒定律相关的教学PPT，包括课程引入、理论讲解、实例分析、实验演示等环节，以便引导学生逐步深入学习。

7.练习题库：准备与能量守恒定律相关的练习题库，包括选择题、填空题、计算题等不同类型的题目，以便进行课堂练习和复习巩固。

8.教学反馈表：准备教学反馈表，用于收集学生对课程内容的理解程度和教学方法的反馈，以便进行教学调整和改进。教学流程1.导入新课（5分钟）

-通过一个简单的日常生活中的例子，如热水冷却过程，引发学生对能量守恒定律的思考。

-提问学生：“在热水冷却过程中，能量发生了什么变化？”，引导学生思考能量的转化和守恒。

-进而引入本节课的主题：能量守恒定律，激发学生的兴趣和好奇心。

2.新课讲授（15分钟）

-首先，解释能量守恒定律的概念和表述方式，明确能量不能被创造或消灭，只能转化或转移。

-其次，通过示意图和实例，阐述能量守恒定律在不同情境下的应用，如机械能守恒、热能守恒等。

-最后，强调能量守恒定律在科学和技术领域的重要性，以及它在解决实际问题中的应用。

3.实践活动（10分钟）

-安排学生进行实验操作，如滑轮组下降实验，让学生亲身体验能量的转化和守恒。

-引导学生观察实验结果，记录数据，并运用能量守恒定律进行分析。

-学生之间进行交流和讨论，分享实验结果和心得体会。

4.学生小组讨论（10分钟）

-将学生分成小组，每组提供一些实际问题，如汽车行驶中的能量转化问题。

-引导学生运用能量守恒定律进行分析和解决问题，鼓励学生提出自己的观点和解决方案。

-每个小组选择一个代表进行汇报，其他小组进行评价和讨论。

5.总结回顾（5分钟）

-对本节课的主要内容进行总结，回顾能量守恒定律的概念和应用。

-强调能量守恒定律在科学研究和实际生活中的重要性。

-提问学生对本节课内容的理解和收获，鼓励学生提出疑问和反思。

总用时：45分钟拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《能量守恒定律的历史与发展》：介绍能量守恒定律的发现过程，以及其在物理学发展中的重要地位。

-《能量守恒定律在现代科技中的应用》：分析能量守恒定律在新能源开发、环境保护等领域的应用，引导学生关注科学知识的实际意义。

-《能量守恒定律的数学表达与计算方法》：讲解能量守恒定律的数学表述，以及相关的计算方法，帮助学生深入学习。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-要求学生阅读拓展阅读材料，加深对能量守恒定律的理解和认识。

-引导学生进行课后实验或观察，如在家中进行简单的能量转化实验，观察和记录实验结果。

-鼓励学生主动查找相关的科普文章和视频，扩大知识面，提高科学素养。

3.拓展知识点和技能

-能量守恒定律与热力学第一定律、第二定律的关系，引导学生深入研究热力学领域的知识。

-能量守恒定律在宇宙学中的应用，如恒星演化过程中能量的转化和守恒。

-能量守恒定律与生态系统中能量流动的关系，探讨生态平衡和能量循环。

4.培养学生的科学思维和探究能力

-引导学生运用能量守恒定律分析和解决实际问题，提高解决复杂问题的能力。

-鼓励学生参与科学项目或研究，培养科学探究和创新能力。

-组织学生进行科学讨论和交流，提高学生的沟通与表达能力。教学反思今天的物理课讲述了能量守恒定律，这是我非常喜欢的一个物理概念。在准备这节课的过程中，我尽力让学生通过实验和生活实例来感受和理解能量守恒的道理，希望他们能够将抽象的物理定律和实际生活联系起来，更好地掌握物理知识。

课堂上，我注意到学生们对于能量守恒的理解程度各有不同。有的学生很快就能够理解能量守恒的概念，并且能够运用到具体问题中；但也有学生对于能量守恒的应用感到困惑，需要我进一步解释和引导。这让我意识到，在今后的教学中，我需要更加关注学生的个体差异，针对不同学生的需求进行教学。

课程中，我设置了一些小组讨论的环节，让学生们相互交流对于能量守恒的理解和看法。这个环节收到了很好的效果，学生们在讨论中碰撞出不少火花，我也从中获得了不少启发。但我也注意到，有些学生在这个环节中显得有些被动，他们似乎不太愿意表达自己的观点。这让我意识到，在组织小组讨论时，我需要更加关注每个学生的参与程度，鼓励他们积极表达自己的看法。教学评价与反馈1.课堂表现

-学生整体参与度较高，大多数学生能够积极回答问题并与同学进行讨论。

-部分学生对于能量守恒定律的理解较为深入，能够运用到实际问题中。

-少数学生在课堂中表现较为被动，需要鼓励他们更多参与到课堂讨论中。

2.小组讨论成果展示

-各小组在实验操作和问题解答方面表现积极，能够相互合作并分享成果。

-部分小组在讨论中能够提出独特的见解和创新的解决方案。

-少数小组在讨论中存在一些混乱，需要进一步提高组织和表达能力。

3.随堂测试

-学生总体上能够完成随堂测试，大部分学生能够正确回答有关能量守恒定律的问题。

-部分学生在解决实际问题时表现出一定的困难，需要进一步巩固基础知识。

-少数学生对于能量守恒定律的应用不够灵活，需要加强练习和应用能力的培养。

4.学生反馈

-学生普遍认为实验环节有趣且有助于理解能量守恒定律。

-学生对于小组讨论的环节较为喜欢，认为能够加深对知识的理解和交流。

-部分学生提出希望能够在课堂上更多地进行实际操作和互动，提高学习兴趣。

5.教师评价与反馈

-学生在能量守恒定律的概念理解和应用方面取得了较好的成果，但仍有少数学生需要进一步辅导。

-学生在小组讨论中表现出合作和创造能力，但需要进一步提高组织和表达能力。

-教师需要针对学生的反馈进行教学调整，增加实验和实际操作的环节，以提高学生的学习兴趣和参与度。同时，教师应关注学生的个体差异，提供个性化的辅导和支持，帮助每个学生更好地理解和掌握能量守恒定律。板书设计能量守恒定律

1.概念与表述

-能量守恒：能量不能被创造或消灭，只能转化或转移

-能量转化：能量从一种形式转化为另一种形式

-能量守恒定律：能量在转化或转移过程中总量保持不变

2.实例与应用

-机械能守恒：物体在无外力作用下，机械能总量保持不变

-热能守恒：热能从一个物体传递到另一个物体，总量保持不变

-电能守恒：电路中电能的总量保持不变

3.实验与观察

-滑轮组下降实验：观察重物下降过程中能量的转化

-热能转化实验：观察热能从高温物体传递到低温物体的过程

4.能量守恒定律的实际应用

-新能源开发：利用能量守恒定律研究新能源的开发和利用

-环境保护：运用能量守恒定律分析环境污染问题

板书设计要求：

-目的明确：板书设计应直接突出能量守恒定律的核心内容，帮助学生理解和记忆。

-结构清晰：板书应按照概念、实例、实验和应用的顺序进行组织，让学生能够逐步深入学习。

-简洁明了：板书应简洁明了，突出重点，避免冗长的文字，使学生能够一目了然地理解内容。

-艺术性与趣味性：板书设计可以采用图表、图示、颜色标注等元素，增加艺术性和趣味性，激发学生的学习兴趣。重点题型整理题型一：判断能量守恒定律的正确性

题目：一个物体从高处自由落下，落地时速度增大，但重力势能转化为动能，总能量守恒。

答案：正确。根据能量守恒定律，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。物体下落过程中，重力势能转化为动能，总能量保持不变。

题型二：计算物体下落过程中的能量转化

题目：一个质量为1kg的物体从高度为10m处自由落下，求落地时的动能。

答案：落地时的动能为10J。根据能量守恒定律，物体下落过程中的重力势能转化为动能。重力势能的计算公式为mgh，其中m为质量，g为重力加速度，h为高度。动能的计算公式为1/2mv^2，其中v为速度。

题型三：分析实际问题中的能量守恒

题目：一个自行车手骑行过程中，他的动能转化为热能。请分析这个过程。

答案：自行车手骑行过程中，其动能来源于脚蹬的力，转化为自行车的动能。当自行车与路面摩擦时，一部分动能转化为热能，散失到环境中。在这个过程中，动能发生了转化，但总能量守恒。

题型四：计算热能传递过程中的能量守恒

题目：一个质量为2kg的物体，从初始温度20°C加热至100°C，